ส่วนประกอบที่สำคัญของกาแฟส่วนประกอบที่สำคัญของกาแฟคือ caffeine หรือมีชื่อทางเคมีว่า 1,3,7-trimethylxanthine ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของยาขยายหลอดลม theophylline caffeine สามารถพบได้ในหลายชนิดได้แก่ เมล็ดคา เมล็ดกาแฟ ใบชา โคลา caffeineถูกผสมลงในน้ำอัดลม ยาแก้หวัดบางชนิด ยาแก้ปวด ยาลดน้ำหนักกาแฟจะถูกดูดซึมอย่างรวดเร็วหลังจากที่เราดื่มกาแฟและจะถูกขับออกไปครึ่งหนึ่งในเวลาประมาณ 4 ชั่วโมงกาแฟจะไม่สะสมในร่างกายโดยจะถูกทำลายและขับออกหมด ผู้ที่สูบบุหรี่จะมีการขับถ่ายกาแฟมากกว่าผู้ที่ไม่สูบดังนั้นคนที่สูบบุหรี่หากต้องการการกระตุ้นของกาแฟจะต้องดื่มกาแฟบ่อยกว่าคนที่ไม่สูบบุหรี่ คนท้องและผู้ที่กินยาคุมกำเนิดจะมีการขับกาแฟน้อยกว่าคนทั่วไป กาแฟจะออกฤทธิ์โดยการกระตุ้นสมองทำให้รู้สึกสดชื่นและมีสมาธิ ปริมาณcaffeine ที่มีในเครื่องดื่มแต่ละชนิดขึ้นกับความเข้มข้น ตารางข้างล่างเป็นตัวอย่างปริมาณกาแฟ Milligrams of Caffeine